Come testare i pacchi batteria EV ad alta potenza
Validazione dei pacchi batteria EV ad alta potenza con l'emulazione
La verifica delle prestazioni dei pacchi batterie per veicoli elettrici (EV) ad alta potenza richiede l'emulazione di ambienti operativi reali con parametri elettrici, climatici e di temperatura variabili. I dati combinati dei profili climatici o di temperatura, delle curve di corrente e di potenza, delle fasi di caratterizzazione e dei test di ciclaggio forniscono spunti per migliorare le prestazioni di autonomia, la sicurezza e la durata delle batterie.
L'emulazione di questo ambiente di prova comprende vari requisiti, come la precarica per attivare la chiusura sicura dei relè di uscita, la simulazione Restbus per testare i protocolli supportati e l'emulazione delle apparecchiature ausiliarie e delle forniture nell'ambiente operativo dell'EV. È inoltre fondamentale automatizzare e sincronizzare le apparecchiature di misura e di prova nel laboratorio per garantire le prestazioni e la sicurezza delle batterie in prova.
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Domande frequenti sui test dei pacchi batteria EV ad alta potenza
Il veicolo elettrico deve operare in ambienti difficili e variabili, a volte da climi estremamente caldi a climi sotto lo zero. Deve inoltre resistere alle sollecitazioni meccaniche dovute alle vibrazioni. Pertanto, il collaudo del pacco batterie EV è essenziale per garantire la sicurezza della batteria, ottimizzarne le prestazioni e quindi aumentare l'autonomia e la durata del veicolo elettrico. È inoltre importante testare il flusso di energia attraverso le numerose saldature e i collegamenti di cablaggio tra i moduli all'interno del pacco batteria e il collegamento ai sistemi di gestione della batteria (BMS).
È importante analizzare e valutare il progetto del pacco batterie EV verificando quanto segue:
- Interazione di tutti i componenti coinvolti e loro impatto reciproco.
- Comunicazione di tutti i componenti meccanici ed elettrici interni, compresi i convertitori di potenza e i caricabatterie di bordo.
- Comunicazione con sistemi esterni, come le diverse apparecchiature di alimentazione EV (EVSE).
- Analisi delle reazioni termiche ed elettriche del pacco batterie e gestione termica.
Il pacco batterie dei veicoli elettrici viene solitamente sottoposto a varie misurazioni per determinare lo stato di carica (SoC), la profondità di scarica (DoD), la resistenza interna in corrente continua (DCIR) e lo stato di salute (SoH) per caratterizzarne le prestazioni.
Un tipico pacco batteria combinato con un sistema di gestione della batteria, un sistema di raffreddamento e l'elettronica è un sistema complesso con tensioni e correnti elevate. I test richiedono apparecchiature di laboratorio in grado di fornire una gamma di tensioni fino a 1.500 V e una potenza fino a 300 kW.
La tecnologia dei semiconduttori di potenza al carburo di silicio (SiC) ad alta tensione è sempre più utilizzata nelle apparecchiature di prova dei pacchi batteria per garantire un'elevata efficienza energetica. Questo riduce i costi operativi per l'energia e l'acqua di raffreddamento grazie alla migliore efficienza energetica.
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